氟碳涂料标准与检验

以含反应性官能团的氟树脂为主要成膜物并加入颜填料摘要：介绍了国内外交联型氟碳涂料内水性氟碳涂料现状：。、PVDF涂料标(清漆不加)、溶剂、助剂等辅料作为主剂，以脂肪族多异；隹差异及国氰酸酯树脂为固化剂的双组分常温固化型建筑物用面漆和金属表面用面漆为主要成膜物，关键词：氟碳涂料：标准检验：还适用于以含反应性官能团的氟树脂以氨基树脂或封闭脂肪族多异氰酸酯作为、交联剂，并加入颜填料(清漆不加)溶剂。、助剂等辅料而0引言氟碳涂料作为超耐候性涂料在国内只有15成的单组分烘烤固化型金属表面用面漆年左右的a日本工业标准JISK565815个项目。2002建筑用氟树脂涂《发展史，在国外已有40多年的历史(美国Pennwlt公司料》中共设置根据国内建筑用氟树脂涂料的，20世纪60年代初开始生产PVDF树脂)，。近年来随着市实际发展状况以及应用需要型设置了19个控制项目2002，交联型氟树脂涂料标准中I日场发展和经济水平提高氟碳涂料优异的性能和良好的性，保留了本标准JISK5658、价比已逐渐被广大用户接受销售突破万吨，用量显著上升～，氟碳涂料的中12项，未采用，日隹中耐；中击性本标；、耐碱性、天实际用量约23万t，市场对氟涂料的性，然曝晒耐候性3项洗刷性、增加了细度耐砂浆性、耐水性。、耐能逐步认可的同时也引发什么是氟碳涂料的争论2004耐污染性、耐沾污性和耐溶剂擦拭性7项年全国标准化委员会正式立项开始交联型氟涂料和热熔型氟涂料标；隹的制定工作2005，日本工业标准JISK5659。2002钢结构物用氟树《氟树脂涂料化年1月1日工行业标准于。脂涂料》中共设置17个项目根据国内金属表面用氟树，年7月1O日发布，2006实施脂涂料的实际发展状况以及应用需要，交联型氟树脂涂料1交联型氟碳涂料交联型氟碳涂料：标；隹号HG／'r标准中ll型设置了22个控制项目保留了日本标准JISK565937922002，中16项、，未采用日本标准中天然曝晒耐候、2005，参考”、性项目增加了细度硬度。耐污染性、耐溶剂擦拭性、日本工业标准JISK56582002“建筑用氟树脂涂料”耐湿热性和耐盐雾性6项JlSK56592002“钢结构物用氟树脂涂料。此标准的重点与焦点是、：{1)氟含量的确定：(2)人交联型氟树脂涂料具有优异的的耐化学药品性性、防腐，工加速老化时间的确定。耐沾污性和耐候性，同时具有较佳的物理机械性能、国内外氟涂料主要项目指标差异如表1所示。可广泛应用于建筑物外墙装饰与保护、金属设备和构件的、、溶剂可溶物氟含量测定原理试样经离心分离一，取清装饰和保护古建筑和文物保护以及交通车辆航空航天船舶等领域。液部分将溶剂挥发完全后末，，粉碎成粉末；称取定量的粉其中应用最广泛的两个领域是建筑外墙装饰，在氧瓶中燃烧分解，分解物用Na0H溶液吸收：以氟，和金属构件装饰与保护因此HG／_r3792，2005交联型氟离子选择电极为指示电极饱和甘汞电极为参比电极，，用树脂涂料标；隹中主要分为两个型号树脂涂料，I型为建筑外墙用。氟隹加入法测定吸收液中氟离子浓度计算出样品的溶剂标；lJ型为金属表面用氟树脂涂料该标；隹适用于7维普资讯 http://www.cqvip.com

可溶物氟含量。　表１国内外氟涂料主要项目指标差异　超高性能有机涂层的自发性规范、性能和检验方法”。美　国建筑材料协会ＡＡＭＡ２６０５　２００２标；隹共设置１　Ｏ项。　根据目前国内热熔型氟树脂（ＰＶＤＦ）涂料现状、应用需求及　发展情况，本行业标；隹共设置了１４个项目，保留了　ＡＡＭＡ２６０５—２００２标；隹中９项，未采用耐候性（天然曝　晒），增加了容器中状态、涂膜外观、耐溶剂擦拭性、树　脂中ＰＶＤＦ树脂含量、耐人工气候老化性５项，两标；隹对　比情况见表２。　此标；隹的重点与焦点是：（１）ＰＶＤＦ树脂含量的确定；　２热熔型氟碳涂料　热熔型氟碳涂料标；隹号ＨＧ／Ｔ　３７９３　２００５，美国　（２）人Ｔｊｌｎ速老化时间的确定。　建筑材料协会标；隹ＡＡＭＡ２６０５－－２００２“铝型材和板材的　容器中状态　搅拌混合后均匀无硬块　树脂中ＰＶＤＦ树脂含量／％　≥７０　涂膜外观　涂膜颜色一致性　耐溶剂擦拭性／次　光泽（６０。）　外观正常　符合商定的颜色　≥２００　颜色一致性　符合商定的颜色　商定　≥Ｆ　光泽（６Ｏ。）　生产商规定值的±５个单位内　≥Ｆ　硬度（擦伤）　附着力　硬度（擦伤）　附着力　干附着力／级　湿附着力／级　≤１　干附着力　温附着力　沸水附着力　无剥落　无剥落和起泡　≤１：试验区域无起泡等涂膜病态现象　沸水附着力／级　耐冲击性　耐磨性／（Ｌ／ｐｍ）　耐化学性　耐盐酸性（１５　ｍＩｎ）　耐砂浆性（２４　ｈ）　耐硝酸性（３０　ｍｉｎ）　耐洗涤剂性（７２　ｈ）　耐窗洗液性（２４　ｈ）　耐湿热性（４　０００　ｈ）／级　耐盐雾性（４　０００　ｈ）／级　耐人工气候老化性（４　０００　ｈ　变色／级　失光／级　粉化／级　≤１试验区域无起泡等涂膜病态现象　通过　２　８　无剥落和起泡　无剥落，凹坑圆周部分允许有微　小开裂　≥４０（即１　６　Ｌ／ｕ　ｍ）　耐冲击性　耐磨性／（Ｌ／ｍＩ”　耐化学性　无变化　无变化　颜色变化△ｆ≤５　Ｏ　无异常　无异常　耐盐酸性（１５　ｍｌｎ　耐砂浆性（２４　ｈ）　耐硝酸性　耐洗涤剂性（７２　ｈ　耐窗洗液性（２４　ｈ　耐湿热性（４　０００　ｈ）／级　外观无可见变化　外观无可见变化　颜色变化△　５　０　外观无明显变化　外观无明显变化　起泡程度“少量”以下，起泡大小　“Ｎｏ　８”以下　起泡程度“少量”以下，起泡大　小ＮＯ　８以下　划线处破坏≥７，未划线区破坏≥８　耐盐雾性（４　０００　ｈ）／级　划线部分破坏评定≥７级，其余试　验区域起泡评定≥８级　耐候性（南佛罗里达１０　ａ螟晒　≤２　≤２　保色性　保光性　颜色变化（△Ｅ）不超过５　≥５Ｏ％　彩色漆不超过Ｎｏ　８，白色漆不超　白色漆≤１，其他颜色漆粉化≤２　无其他涂膜病态现象　耐粉化性　耐侵蚀性　过Ｎｏ　６　其他　损失≤１Ｏ％　维普资讯 http://www.cqvip.com

２．１树脂ＰＶＤＦ树脂含量原理　根据ＰＶＤＦ树脂在甲苯和二甲苯等溶剂中不溶解，但　极性产品问世。结构图如图１所示。　在二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）中溶解性较好，而丙烯酸酯类树脂　在甲苯和二甲苯等溶剂中溶解性较好的特性，从而可通过　多次离心法将涂料中ＰＶＤＦ树脂、丙烯酸酯类树脂和颜填　Ｒ０　ｔ　料完全分离（助剂含量少忽略不计），再用质量法测定ＰＶＤＦ　树脂的含量。　０ｆＣ　Ｈ　Ｏ）Ｈ　２．２离心分离情况的鉴定　将以上经离心分离和烘干的各组分按ＧＢ／＿ｒ　６７４０—　２００２中要求用傅里叶变换红外光谱仪进行定性测试，鉴　定ＰＶＤＦ树脂、丙烯酸酯类树脂和颜填料各组分之间已分　离完全，否则试验应重新进行　对特定产品的出厂检验，如进行了多次试验摸索后，　Ｉ逸…　一　一　图１交联型氟树脂ＦＥＶＥ结构及原理　能找出并确定各组分能完全分离的试验参数（离心转速、　离心时间和离心次数），在此情况下可省去红外试验步骤，　但仲裁检验不可省　３水性氟涂料标准　３　１　ＰＶＤＦ树脂　ＰＶＤＦ树脂由于本身成膜性较差，需要拼加丙烯酸树　脂来改善附着力和颜料分散性，其拼合往往是热塑性树脂　大分子之间的拼合。其间由于考虑到树脂分子间的混容性　及性能要求，拼合树脂的丙烯酸单体选择及相对分子质量　控制受到较大影响　ＡＴＯ公司在此基础上提出ＡＭＦ树脂　一　一３．３含氟丙烯酸　含氟丙烯酸树脂与一般的氟树脂在合成工艺上差别　很大，后者往往需要较大的压力以保证含氟单体的反应转　一　（即丙烯酸改性氟树脂）。实际上是在乳液合成过程中把　ＰＶＤＦ树脂作为“核”树脂，它具有ＰＶＤＦ树脂所具有的　各项性能（如结晶性、熔融温度、玻璃化转变温度、物理　化率及相应的相对分子质量，另外它们往往是通过乳液法　合成，后处理较为复杂，乳化剂选择及引发剂选择也受到　定的限制，即使是溶剂可溶解型也需要把树脂先干燥除　机械性能），而在“壳”形成的过程中则可以拼合八多种　丙烯酸单体及不同的拼合比例形成所需要设计达到的要　水再溶于相应溶剂中。而含氟丙烯酸单体合成则较为简　单：另一方面可以选择的共聚单体也更为丰富，一般的乙　烯类单体都可与之共聚，配方调整更为有利。它也可以根　求和性能（热塑性和热固性，各种　，不同丙烯酸单体比　例和成分等）。通过以上的改性可以最终形成３个系列的　据实际需要直接制成乳液或水性聚合物。常用的非含氟共　聚单体为丙烯酸异辛酯（ＥＨＡ）和甲基丙烯酸异辛酯　（ＥＨＭ）、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、丙烯酸甲酯（ＭＡ）、甲基　丙烯酸丁酯（ＢＭＡ）、正丁基乙烯基醚（ＢＶＥ）、异辛基乙烯　基醚（ＥＨＶＥ）￥ｎ叔丁基乙烯基醚（ｔ—ＢＶＥ）。　产品。（１）自干型、低ＶＯＣ含量油性涂料，目前单组分溶　剂型自干氟涂料硬度、光泽、耐污性和耐化学性等不够理　想，而新产品在这些性能上会有明显改善。（２）烘烤型水　性涂料，该涂料可进行喷涂或辊涂施工，比目前涂料的烘　烤温度要求更低，同时免除了把粉末再分散于水性涂料中　由于目前含氟丙烯酸单体价格问题，实际应用较少，　实验室研究工作发现，通过以下手段和实验途径可减少含　的麻烦，使得相应的涂料成本和施工费用都有所降低。（３）　粉末涂料，从乳液中直接处理获得粉末产品，即固体含氟　树脂，它既可以直接制成粉末涂料，也可以再分散于溶剂　中形成溶剂型产品。一方面它可以比常规ＰＶＤＦ树脂降低　氟丙烯酸单体用量．　（１）将两种均聚物进行物理共混，纯丙乳液与含氟乳　液物理共混性能对比见表３。　烘烤温度，另一方面由于改性可以制成交联型含氟涂料。　（２）含氟组分为壳，丙烯酸酯为核，核和壳在膜中完　全分散（疏水性和表面张力的不同）；采用甲基丙烯酸全氟　３．２　ＦＥＶＥ系列的发展　交联型氟树脂以ＦＥＶＥ为代表，从日本２０世纪８０年　代推出至今，也有２０年历史，目前其方便的施工要求在　全世界得到推广和使用，考虑到环保问题，也有水性及低　辛基乙酯（６～８碳全氟烷烃），氟含量６０％，丙烯酸丁酯、　甲基丙烯酸甲酯为原料合成核壳乳液。　（下转第２４页）　：参　维普资讯 http://www.cqvip.com

表７涂层的质量标准　注：钢箱梁外部总测厚平均值有９０％达到或超过规定膜厚，未达到规定厚度的测值不低于规定膜厚的９０％。　氟碳树脂涂料的施工需特别注意以下细节：　氟碳涂料整体覆涂前应特别注意上道涂层的表面状况，　关注其表面是否存在水分和污染物等，由于杭州湾跨海大桥　５结语　通过综合评估氟碳涂料的防腐蚀性能、施工过程及后期　涂层养护，其作为重防腐配套体系的面漆被广泛应用于国内　大型钢结构桥梁防腐蚀工程，具有更高的性能价格比和质量　现场涂装环境属于海洋环境，其钢箱梁现场氟碳树脂涂料在　覆涂前还特别关注了表面盐分污染。　氟碳涂料的熟化期、与中间涂层的涂装间隔、施工过程　保证，其涂装工艺和质量控制方法也日趋成熟，具有广泛的　应用价值和前景。　中的搅拌、喷涂系统的清洗等工序细节都应得到充分关注。　氟碳涂料整体覆涂前的表面粗糙度状态是直接影响面　漆外观与涂料损耗的重要因素。杭州湾跨海大桥的底层采用　喷铝处理，由于铝层的表面粗糙度比一般的涂料底层（如环　氧富锌底漆）大得多，当后续涂层的厚度不足以封闭、覆盖　至流平铝层的微粒表面时，就会出现面漆表面光泽度差且不　参考文献　…　徐兆瑜氟碳涂料的应用研究进展和市场【Ｊ］现代涂料与涂　装　２００４（３）：３０—３４　［２】　李金桂２００６　腐蚀控制设计手册【Ｍ】北京：化学工业出版社，　均匀，有明显粗糙感。为获得平整均匀的外观，施工过程中　应将每道工序细节均落实到位，如采用严格控制铝层的表面　粗糙度、对铝层进行充分封闭，可考虑设计相对稍厚的中间　层涂料等措施。　【３ｉ　［４ｌ　叶扬祥，潘肇基版社　２００３　涂装技术实用手册（Ｍ】北京：机械工业出　防腐蚀表面工程技术【Ｍ１北京：化学工业　李金桂，吴再思出版社，２００３　（上接第９页）　表３纯丙乳液与含氟乳液物理共混性能对比　境改变时，疏水性大的全氟基团向聚合物内部迁移，亲水基　团暴露在表面，导致后退接触角小。　（３）把少量含氟单体连接到丙烯酸酯聚合物的主链上，　采用延时滴加工艺，提高含氟部分的层化作用。　（４）进行无规、接枝、嵌段共聚，先制备丙烯酸酯大分　子单体，再加入含氟单体进行接枝聚合，使表面性能达到含　氟均聚物的水平。　注：含氟单体：ＴＲＩＦＥＭＡ（甲基丙烯酸三氟乙酯）。　４结语　由氟委会积极倡导和参与组织制定的氟涂料行业标准　当核和壳在成膜时，膜中部分或完全分离时，由于疏水　性或表面张力的不同，其中一种会优先迁移到表面。　《交联型氟树脂涂料　（ＨＧ／Ｔ３７９２—２００５）￣：Ｄ《热熔型氟树　￣（ＰＶＤＦ）涂料》（ＨＧ／Ｔ３７９３—２００５）正式实施，对我国氟树　脂涂料行业的繁荣和健康有序地发展起到了非常积极的作　用。　其特殊现象表现：前进接触角在９Ｏ。以上，后退接触　角在３Ｏ。左右。含氟乳胶膜不能被水润湿，但当与水接触　后，膜表面结构会发生改变。在空气中成膜时，含氟组分疏　水性大，优先在表面富集以降低表面自由能；而膜的外界环　釜